FR3088702A1 - Procede de chauffage d'un local par panneau vitre chauffant et systeme associe - Google Patents

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Abstract

L'invention concerne un procédé de chauffage d'un local (1) au moyen d'au moins un panneau vitré chauffant (2) susceptible de produire une température de convection et un rayonnement, chaque panneau vitré chauffant (2) étant piloté par une centrale de commande (5), le procédé comprenant les étapes suivantes : - acquisition, par la centrale de commande (5), de données d'entrée ; - établissement d'une consigne de chauffe par la centrale de commande (5), à partir des données d'entrée ; caractérisé en ce qu'il comprend une étape de mesure d'une température de surface de chaque panneau vitré chauffant (2), et une étape de régulation, de la température de surface selon des règles de fonctionnement parmi lesquelles, pour une montée en température du local (1) pour atteindre la température de consigne : - la température de convection est supérieure ou égale à la température de consigne, et - le rayonnement émis est inférieur ou égal à un pourcentage prédéterminé de la température de consigne.

Description

Procédé de chauffage d’un local par panneau vitré chauffant et système associé
Le domaine de l’invention est celui de la conception et de la fabrication des systèmes de chauffage d’un local.
Plus précisément, l’invention concerne un procédé de chauffage d’un local au moyen d’au moins un panneau vitré chauffant.
Selon un principe bien connu, le chauffage d’un local résulte d’un transfert thermique entre des moyens de chauffage du local et l’air ambiant du local.
On distingue trois types de transferts thermiques différents, à savoir :
- la conduction ;
- la convection, le rayonnement.
Le transfert thermique par conduction est un échange d'énergie se réalisant sans déplacement de matière ; il concerne donc les solides et les fluides immobilisés. Ce transfert peut se réaliser au sein d'un seul corps ou par contact entre deux corps. L'énergie thermique due à la vibration des atomes autour de leur position d'équilibre dans le solide, se transmet de proche en proche : c'est un phénomène de diffusion.
Le transfert thermique par convection est dû au déplacement de molécules qui induit un déplacement macroscopique de l'énergie thermique. Il se produit dans les fluides (liquides ou gaz) et à l'interface entre un solide et un fluide. Ces molécules se déplaçant, elles transfèrent leur énergie thermique à une autre partie du système. On distingue notamment deux types de convections, à savoir :
- la convection naturelle (également appelée libre), qui est due à la différence de masse volumique entre les particules composant le fluide ;
- la convection forcée, qui est due à la mise en mouvement du fluide par une action extérieure comme l'effet d'un ventilateur.
Le rayonnement, parfois dit thermique, est un rayonnement électromagnétique. On l'associe souvent à un rayonnement infrarouge car c'est cette partie du spectre qui est le plus souvent prépondérante dans les échanges thermiques. Quelle que soit sa température, un corps émet un rayonnement, et celui-ci est plus ou moins intense selon cette température. La longueur d'onde à laquelle est émise ce rayonnement dépend aussi de cette température. A titre d’exemple, le rayonnement thermique émis par le soleil est situé principalement dans le visible.
Un panneau vitré chauffant, utilisé pour le chauffage de l’air ambiant d’un local, utilise le transfert thermique par convection et par rayonnement. Autrement dit, un panneau vitré produit une température de convection, et une température de rayonnement.
Classiquement, le chauffage d’un local au moyen d’un panneau vitré chauffant est piloté par une centrale de commande, qui exécute un procédé comprenant les étapes suivantes :
- acquisition, par la centrale de commande, des données d’entrée suivantes :
- consigne de température à atteindre ;
- température de l’air ambiant du local ;
- établissement d’une consigne de chauffe par la centrale de commande, à partir des données d’entrée.
En d’autres termes, un utilisateur indique une température à atteindre à la centrale de commande qui, à son tour, acquière une température de l’air ambiant dans le local.
Lorsque la centrale de commande connaît la température à atteindre et la température de l’air ambiant, elle établit une consigne de chauffe qui sera transmise au panneau chauffant pour chauffer l’air ambiant du local par une température de convection et une température de rayonnement. Quand la température souhaitée de l’air ambiant est atteinte, la température de consigne du panneau chauffant est régulée pour maintenir la température de l’air ambiant au niveau souhaité, ou approximativement.
Ce procédé, connu, présente un inconvénient majeur.
En effet, la température de convection et la température de rayonnement émises par le panneau vitré chauffant n’est pas ressentie de la même manière par l’utilisateur.
La température de convection est perçue comme une sensation de chaleur tandis que la température de rayonnement est perçue comme une sensation de radiation.
La température de radiation est directement proportionnelle à la température de convection. Aussi, en augmentant ou diminuant la température de convection, la température de rayonnement est également augmentée ou diminuée.
Dès lors, lorsqu’un utilisateur souhaite chauffer un local via le panneau vitré chauffant, la centrale de commande transmet une consigne d’augmentation de la température de convection, et donc de la température de rayonnement.
Lorsque la différence entre la température de consigne et la température de l’air ambiant est importante, la température de convection du panneau vitré chauffant est alors fortement augmentée pour que l’air ambiant soit à la température de consigne le plus rapidement possible.
Toutefois, l’augmentation de la température de convection du panneau vitré chauffant allant de pair avec sa température de rayonnement, l’utilisateur peut être gêné par un sentiment de radiation trop présent dû à la température de rayonnement tandis que la température de convection lui est acceptable.
Pour remédier à cela, l’utilisateur devra alors :
- soit sortir du local pendant la montée en température de l’air ambiant du local jusqu’à la température de consigne,
- soit modifier la température de consigne manuellement et régulièrement pour limiter la différence entre la consigne de température et la température de l’air ambiant du local soit faible, de sorte que la température de convection, et donc la température de rayonnement du panneau chauffant engendrent une température perçue acceptable.
Dans tous les cas, l’utilisateur ne peut pas jouir du local de manière confortable durant le chauffage de l’air ambiant jusqu’à la température de consigne.
L’invention a notamment pour objectif de palier les inconvénients de l’art antérieur.
Plus précisément, l’invention a pour objectif de proposer un procédé de chauffage d’un local au moyen d’au moins un panneau vitré chauffant susceptible de produire une température de convection et un rayonnement, qui permette à l’utilisateur de jouir du local de manière confortable lors de la chauffe de l’air ambiant.
L’invention a également pour objectif de fournir un tel procédé qui soit simple de mise en oeuvre pour l’utilisateur.
L’invention a en outre pour objectif de proposer un système de chauffage d’un local pour la mise en oeuvre du procédé selon l’invention.
Ces objectifs, ainsi que d’autres qui apparaîtront par la suite, sont atteints grâce à l’invention qui a pour objet un procédé de chauffage d’un local au moyen d’au moins un panneau vitré chauffant susceptible de produire une température de convection et un rayonnement, chaque panneau vitré chauffant étant piloté par une centrale de commande, le procédé comprenant les étapes suivantes :
- acquisition, par la centrale de commande, des données d’entrée suivantes :
- consigne de température à atteindre ;
- température de l’air ambiant du local ;
- établissement d’une consigne de chauffe par la centrale de commande, à partir des données d’entrée ;
caractérisé en ce qu’il comprend une sous-étape de mesure d’une température de surface de chaque panneau vitré chauffant, et une étape de régulation, par la centrale de commande, de la température de surface selon des règles de fonctionnement parmi lesquelles, pour une montée en température du local pour atteindre la température de consigne :
- la température de convection est supérieure ou égale à la température de consigne, et
- le rayonnement émis est inférieur ou égal à un pourcentage prédéterminé de la température de consigne.
Ce procédé de chauffage permet de garantir à l’utilisateur des conditions de confort lorsque l’air ambiant du local est chauffé. Dès lors, l’utilisateur peut jouir de son local sans ressentir une sensation de chaleur liée à un rayonnement trop important, ou une sensation de fraîcheur, liée à un rayonnement trop faible, et donc une température de convection trop basse.
De préférence, pour une montée en température du local pour atteindre la température de consigne, le rayonnement émis est inférieur ou égal à une valeur s’étendant de 110% à 130% de la température de consigne.
Un tel rayonnement permet de garantir une chauffe rapide de l’air ambiant du local tout en offrant un bon confort à l’utilisateur.
Plus préférentiellement encore, pour une montée en température du local pour atteindre la température de consigne, le rayonnement émis est égal à 120% de la température de consigne.
A ce rayonnement, l’utilisateur trouve un rayonnement optimal entre rapidité de chauffe et confort.
Avantageusement, selon l’étape de régulation, il suit une règle de fonctionnement, pour un maintien en température du local à la température de consigne, dans laquelle :
- la température de convection est comprise dans la gamme s’étendant de -2°C à +2°C de la température de consigne, et
- le rayonnement émis est compris dans la gamme s’étendant de 118% à 112% de la température de consigne.
Lors du maintien de l’air ambiant du local à une température sensiblement stable, ces valeurs de température de convection et de rayonnement permettent de maintenir le confort de l’utilisateur.
Selon un aspect avantageux, la centrale de commande comprend une étape de routage d’une énergie électrique d’alimentation de chaque panneau vitré chauffant, pour alimenter alternativement chaque panneau vitré chauffant en fonction de la consigne de chauffe, lorsque plusieurs panneaux vitrés chauffants sont pilotés simultanément par la centrale de commande.
Ainsi, la chauffe de l’air ambiant du local est assurée de manière homogène sans que la consommation énergétique n’augmente de manière démesurée.
En effet, le chauffage de l’air ambiant du local à l’aide de plusieurs panneaux vitrés chauffants fonctionnant simultanément demande une puissance électrique important et donc un dimensionnement de l’installation prévu pour supporter la puissance électrique nécessaire.
Une installation électrique de grande dimensionnement représente alors un coût important qui n’est pas acceptable pour une maison individuelle par exemple. Par ailleurs, une telle installation de grande dimensionnement ne serait que très peu utile pour une maison individuelle, hormis pour le cas particulier de la montée en température de l’air ambiant, bien que les systèmes de chauffage soient rarement utilisés à pleine puissance sur de courtes périodes.
Dès lors, pour le cas d’une maison individuelle, une alimentation alternative des panneaux vitrés chauffants permet d’augmenter la période d’utilisation des systèmes de chauffage à pleine puissance sur de courtes périodes, tout en conservant une installation électrique standard. Autrement dit, le chauffage de l’air ambiant à pleine puissance sur une période de courte durée via le procédé selon l’invention est adaptable à une maison individuelle sans nécessiter le changement ou l’adaptation de l’installation électrique de la maison.
L’invention concerne également un système de chauffage d’un local comprenant :
- au moins un panneau vitré chauffant susceptible de produire une température de convection et un rayonnement, le panneau vitré chauffant étant destiné à être raccordé à un réseau électrique et présentant une surface de chauffe destinée à être orientée vers l’intérieur du local à chauffer ;
- un premier capteur de température destiné à mesurer la température de l’air ambiant du local ;
- pour chaque panneau vitré chauffant, un deuxième capteur de température destiné à mesurer la température de la surface de chauffe du panneau vitré chauffant ;
- une centrale de commande communiquant avec le premier capteur de température et le ou chaque deuxième capteur de température, la centrale de commande étant configurée pour mettre en œuvre le procédé de chauffage tel que décrit précédemment.
Un tel système de chauffage du local permet de mettre en œuvre le procédé de chauffage tel que précédemment décrit.
Avantageusement, chaque panneau vitré chauffant comprend également une unité locale de pilotage destinée à communiquer avec la centrale de commande.
Il est alors possible de piloter chaque panneau vitré chauffant indépendamment des autres panneaux chauffants, cela afin que la chauffe soit homogène ou non en fonction du souhait de l’utilisateur.
De préférence, la communication entre la centrale de commande et chacun du premier capteur de température, de chaque deuxième capteur de température et de chaque unité locale de pilotage du système de chauffage est réalisée par une liaison sans-fil.
Ainsi, le système de chauffage selon l’invention est plus simple d’installation qu’un système filaire, et offre, en plus, une esthétique accrue et une maintenance plus aisée, notamment lorsqu’il est nécessaire de remplacer l’un ou plusieurs des éléments composant le système de chauffage.
Selon un aspect préférentiel, l’un ou chaque panneau vitré chauffant est une vitre séparant l’intérieur du local d’un milieu extérieur.
Ainsi, le panneau vitré chauffant forme un passage de lumière, et donc une double fonctionnalité, puisqu’il laisse libre les murs et le sol pour la décoration ou le placement de meubles par exemple. En outre, cela permet de participer activement à l’isolation entre l’intérieur et l’extérieur du local.
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d’un mode de réalisation préférentiel de l’invention, donné à titre d’exemple illustratif et non limitatif, et des dessins annexés parmi lesquels :
- la figure 1 est vue partielle en perspective de dessus d’un local destiné à être chauffé par un système de chauffage et un procédé selon l’invention ;
- la figure 2 est une vue en coupe transversale d’un panneau vitré chauffant selon l’invention ;
- les figures 3 et 4 représentent schématiquement le déroulement du procédé de chauffage selon l’invention,
- la figure 5 est une schématisation sous forme de graphique d’une variation du phénomène de rayonnement des panneaux vitrés chauffants du système de chauffage selon l’invention.
La figure 1 illustre un local 1 destiné à être chauffé par un système de chauffage comprenant :
- au moins un panneau vitré chauffant 2 ;
- un premier capteur 31 de température ;
- un deuxième capteur 32 de température ;
- pour chaque panneau vitré chauffant 2, une unité locale de pilotage 4 ;
- une centrale de commande 5.
Le panneau vitré chauffant 2 est susceptible de produire une température de convection et un rayonnement pour permettre le transfert thermique, et donc le chauffage du local 1.
Le transfert thermique par convection est dû au déplacement de molécules qui induit un déplacement macroscopique de l'énergie thermique. Il se produit dans les fluides (liquides ou gaz) et à l'interface entre un solide et un fluide. En se déplaçant, les molécules transfèrent leur énergie thermique à une autre partie du système.
On distingue notamment deux types de convections, à savoir :
- la convection naturelle (également appelée convection libre), qui est due à la différence de masse volumique entre les particules composant le fluide ;
- la convection forcée, qui est due à la mise en mouvement du fluide par une action extérieure comme l'effet d'un ventilateur.
Le rayonnement, parfois dit thermique, est un rayonnement électromagnétique. On l'associe souvent à un rayonnement infrarouge car c'est cette partie du spectre qui est le plus souvent prépondérante dans les échanges thermiques. Quelle que soit sa température, un corps émet un rayonnement, celui-ci est plus ou moins intense selon cette température. La longueur d'onde à laquelle est émis ce rayonnement dépend aussi de cette température. A titre d’exemple, le rayonnement thermique émis par le soleil est situé principalement dans le visible.
L’unité locale de pilotage 4 comprend avantageusement un interrupteur permettant de couper ou d’autoriser l’alimentation électrique du panneau vitré chauffant 2 en fonction de la consigne de chauffe émise par la centrale de commande 5 comme expliqué ci-après.
En variante, ou en complément, le système de chauffage comprend un boîtier central qui est positionné au niveau d’une arrivée électrique, ce boîtier permettant d’alimenter indépendamment chacun des panneaux vitrés chauffants 2 et le cas échéant de réaliser une alimentation électrique alternative de chacun des panneaux vitrés chauffants 2.
Le premier capteur 31 de température est destiné à mesurer la température de l’air ambiant du local 1. A cet effet, le premier capteur 31 de température peut être positionné en tous points du local 1 à chauffer, permettant ainsi de connaître la température de l’air ambiant du local 1.
Il est toutefois précisé que, pour optimiser le fonctionnement du chauffage du locall, le premier capteur 31 de température est positionné de telle sorte qu’il n’est exposé ni à la chaleur, ni au rayonnement directs émis par les panneaux vitrés chauffants 2.
Le deuxième capteur 32 de température est destiné à équiper le panneau vitré chauffant 2 pour mesurer sa température comme expliqué ci-après. Le deuxième capteur de température peut avantageusement être intégré à l’unité locale de pilotage 4de chaque panneau vitré chauffant 2, ou au contraire, comme cela est illustré sur les figures, en être indépendant.
La centrale de commande 5 est destinée à communiquer avec le premier capteur 31 de température et le deuxième capteur 32 de température.
Plus précisément, la centrale de commande 5 comprend des moyens de communication sans-fil destinés à échanger, et plus précisément à recueillir ou acquérir, des données de la part du premier capteur 31 de température et du deuxième capteur 32 de température.
Il est précisé que le premier capteur 31 de température et le deuxième capteur 32 de température comprennent chacun des moyens de communication sans-fil pour communiquer avec la centrale de commande 5.
Selon une variante de réalisation non illustrée, la communication entre le premier capteur 31, le deuxième capteur 32 et la centrale de commande 5 est réalisée par exemple par des câbles électriques.
Un panneau vitré chauffant 2 selon un mode de réalisation préférentiel est illustré sur la figure 2 en coupe transversale.
Le panneau vitré chauffant 2 comprend une première vitre 21 et une deuxième vitre 22 écartées l’une de l’autre au moyen d’un scellement 23.
En l’espèce, le panneau vitré chauffant 2 comprend une vitre intérieure destinée à être orientée vers l’intérieur du local 1, en l’espèce la première vitre 21, et une vitre extérieure destinée à être orientée vers l’extérieur du local 1, en l’espèce la deuxième vitre 22.
Chaque vitre 21, 22 du panneau vitré chauffant 2 présente une surface émettrice 21 a,22a et une surface réceptrice 21b, 22b.
Le deuxième capteur 32 de température mesure de préférence la température directement sur une surface de chauffe du panneau vitré chauffant 2, ou à tout le moins, dans une zone située à proximité de la surface de chauffe du panneau chauffant 2. Ladite zone présentant une épaisseur s’étendant de 0,1 mm à 5 mm.
La surface de chauffe du panneau chauffant 2 est, de préférence, formée par la surface émettrice de chacune de la première vitre 21 et de la deuxième vitre 22.
Le scellement 23 situé entre chacune de la vitre intérieure 21 et de la vitre extérieure 22 présente une forme de cadre s’étendant sur la périphérie des vitres 21,22.
Autrement dit, le scellement 23 court le long de la périphérie de chacune des deux vitres 21,22.
Le scellement 23 vient au contact de la surface réceptrice 21b, 22b de chacune des deux vitres 21,22 et présente une surface extérieure 23a tournée vers l’extérieur du panneau vitré chauffant 2, et une surface intérieure 23b opposée tournée vers l’intérieur du cadre formé par le scellement 23.
Le panneau vitré chauffant 2 comprend également sur la surface réceptrice 21b, 22b de chacune des vitres 21, 22, une couche électro-conductrice 24 à faible émissivité (par exemple une émissivité maximale de 0,09).
Cette couche électro-conductrice 24 s’étend sur la totalité de la surface réceptrice 21b, 22b de chacun des vitrages à l’intérieur du cadre formé par le scellement 23.
Le panneau vitré chauffant 2 comprend également un profilé 25 rempli d’un matériau absorbant l’humidité et à isolation électrique et thermique. Le profilé est monté dans le cadre formé par le scellement 23 et plus précisément s’étend sur toute la surface intérieure 23b du scellement 23.
Un gaz tel que du crypton ou de l’argon est introduit à l’intérieur d’un espace 26 défini entre les deux vitres 21, 22 et le scellement 23. Ce gaz permet notamment de réaliser une isolation thermique supplémentaire entre l’intérieur et l’extérieur du local 1.
Enfin, le panneau vitré chauffant 2 comprend des moyens de raccordement électriques 27 permettant de relier le panneau vitré chauffant 2 à un réseau électrique 6 (figure 3) du local 1.
La liaison électrique entre chaque couche électro-conductrice 24 et les moyens de raccordement électrique 27 est réalisée au moyen d’électrodes ou de fils électriques soudés (non représentés sur la figure 2).
Selon un mode de réalisation préféré de l’invention, le système de chauffage comprend deux panneaux vitrés chauffants 2.
Chaque panneau vitré chauffant 2 comprend alors une unité locale de pilotage.
Plus précisément, les deux panneaux vitrés chauffants forment ensemble une baie vitrée 7 à deux vantaux 71, 72, chaque vantail 71, 72 étant formé par un panneaux vitré chauffant 2 et par un châssis 73 illustré sur la figure 2 à l’intérieur duquel le panneau vitré chauffant 2 est monté. Le châssis 73 est quant à lui monté coulissant dans un cadre 74 de la baie vitrée 7 (figure 1). Un joint 73a (figure 2) peut être interposé entre le panneau vitré chauffant 23 et le châssis 73, pour éviter que de l’eau ne s’infiltre et ne se loge entre le châssis 73 et le panneau vitré chauffant 2.
Dans ce cas, chaque panneau vitré chauffant 2 comprend une unité locale de pilotage4.
Chaque vantail 71, 72 est ainsi monté coulissant à l’intérieur du cadre 74 de baie vitrée 7 les deux vantaux 71, 72 translatant selon une même direction et étant décalés l’un par rapport à l’autre de sorte que lorsque l’un des vantaux 71,72 est décalé complètement, de manière à ouvrir la baie vitrée 7, il vienne en recouvrement de l’autre des vantaux 71,72.
Chaque vantail 71, 72, et donc chaque panneau vitré chauffant 2, est équipé d’un deuxième capteur 32 destiné à mesurer la température de la surface de chauffe c’est-à-dire de la surface émettrice 21a de la vitre intérieure 21 du panneau vitré chauffant 2.
Dans ce mode de réalisation, la vitre extérieure 22 peut être ou non pourvue d’une couche électro-conductrice 24, cette couche électro-conductrice 24 pouvant être au choix alimentée ou non. Par exemple, dans le cas d’une baie vitrée 7 montée entre le milieu environnant et l’intérieur du local 1, la couche électroconductrice 24 de la vitre extérieure 22 sera avantageusement non reliée aux moyens de raccordement électrique 27, tandis, que dans le cas où le panneau vitré chauffant 2 sépare le local 1 d’un autre local, la couche électro-conductrice 24 de la vitre extérieure 22 pourra être raccordée aux moyens de raccordement électrique 27 de sorte à pouvoir également être utilisée pour chauffer l’autre local.
Le système de chauffage du local est avantageusement piloté par un procédé de chauffage schématiquement illustré à l’aide des figures 3 et 4.
Un utilisateur réalise une première étape 100 de mise en œuvre du procédé durant laquelle il détermine une consigne de température à atteindre dans le local 1. La détermination et l’enregistrement de cette consigne de température à atteindre est réalisée au moyen d’un appareil nomade A (tel qu’un ordiphone ou une tablette numérique par exemple), ou directement via la centrale de commande 5, qui comporte à cette effet, une interface de dialogue avec l’utilisateur (un clavier et un écran par exemple).
La centrale de commande 5 est avantageusement configurée pour permettre un échange continu de données avec la tablette électronique ou l’ordiphone de l’utilisateur notamment pour recevoir les données de consignes ou encore interroger l’utilisateur sur une programmation du procédé de chauffage.
Le procédé de chauffage comprend les étapes suivantes :
- une étape 200 d’acquisition par la centrale de commande 5 des données d’entrée suivantes :
- consignes de température à atteindre ;
- température de l’air ambiant du local 1 ;
- une étape d’établissement 300 d’une consigne de chauffe par la centrale de commande 5 à partir des données d’entrée.
Le procédé comprend également une étape 400 de mesure d’une température de surface de chaque panneau vitré chauffant 2 et une étape de régulation 500 par la centrale de commande 5 de la température de surface selon des règles de fonctionnement.
Parmi ces règles de fonctionnement, pour une montée en température du local 1, pour atteindre la température de consigne :
- la température de convection est supérieure ou égale à la température de consigne, et
- le rayonnement émis est inférieur ou égal à un pourcentage prédéterminé de la température de consigne.
De préférence, selon la règle de montée en température du local 1, le rayonnement émis est inférieur ou égal à une valeur s’étendant de 110 % à 130 % de la température de consigne.
De même, toujours pour la règle de montée en température du local 1, le rayonnement est préférentiellement égal à 120 % de la température de la consigne.
La température de convection est avantageusement supérieure de 1 à 2 degrés par rapport à la température de consigne de sorte à permettre la montée en température du local 1 jusqu’à atteindre ladite température de consigne.
Selon une deuxième règle de fonctionnement correspondant à une régulation de température, c’est-à-dire au maintien de la température du local 1 à la température de consigne, on choisit :
- une température de convection comprise dans la gamme s’étendant de -2 degrés à +2 degrés de la température de consigne, et
- un rayonnement compris dans la gamme s’étendant de 108 % à 112 % de la température de consigne.
De préférence, le rayonnement émis est égal à 110 % de la température de consigne.
Le procédé de chauffage comprend en outre une étape 600 de routage d’une énergie électrique d’alimentation de chaque panneau vitré chauffant 2 pour alimenter alternativement chaque panneau vitré chauffant 2 en fonction de la consigne de chauffe. Cela est notamment utile lorsque plusieurs panneaux vitrés chauffants 2 sont pilotés simultanément par la centrale de commande 5.
Par exemple, lorsque trois panneaux vitrés chauffants 2 sont pilotés simultanément par la centrale de commande 5 selon une règle de montée en température, l’alimentation électrique de chacun des panneaux vitrés chauffant 2 est gérée alternativement selon un cycle d’alimentation. Un premier panneau vitré chauffant 2 est alimenté lorsque les deux autres panneaux vitrés chauffants 2 ne seront pas alimentés. Par la suite, le deuxième panneau vitré chauffant 2 est alimenté tandis que les premier et troisième panneaux vitrés chauffants 2 ne sont pas alimentés. Pour finir, le troisième panneau chauffant 3 est alimenté tandis que les premier et deuxième panneaux vitrés chauffants ne sont pas alimentés. Un tel cycle d’alimentation est bien entendu répété jusqu’à ce que la température de consigne soit atteinte.
Cela permet notamment de limiter la consommation électrique pour que chaque panneau vitré chauffant 2 soit alimenté de sorte à chauffer le local 1 sans que la consommation énergétique ne soit augmentée.
En effet, par une alternance de l’alimentation électrique de chacun des panneaux vitrés chauffants 2, on permet de conserver une consommation énergétique relativement raisonnable tout en préservant la qualité de chauffe du local 1.
De préférence, l’alimentation alternative de chaque panneau vitré chauffant 2 est réalisée selon une courbe de mesure de l’intensité du courant électrique d’alimentation.
Autrement dit, un courant électrique d’alimentation présente une forme sinusoïdale dans le temps, cette forme sinusoïdale servant de base pour l’alternance d’alimentation des panneaux vitrés chauffants 2. La coupure ou la mise sous tension de chaque panneau vitré chauffant 2 intervient alors lorsque la valeur de l’intensité du courant électrique présente une valeur nulle. La durée d’alimentation de chacun des panneaux vitrés chauffants 2 est de préférence égale dans le temps de sorte que la montée en température du local 1 soit faite de manière homogène. Par ailleurs, la durée d’alimentation d’un panneau vitré chauffant 2 peut se faire durant plusieurs sinusoïdes successives.
Durant l’étape 300 d’établissement d’une consigne de chauffe, des sousétapes sont réalisées, parmi lesquelles :
- une sous-étape 301 de mesure de la température de la surface chauffante du panneau vitré chauffant 2,
- une sous-étape 302 de comparaison de la température du local 1 avec la température de consigne pour permettre de déterminer la règle de fonctionnement à appliquer entre une règle de montée en température et une règle de régulation.
En référence à la figure 5, la consigne de chauffe respecte avantageusement des valeurs maximales et minimales de rayonnement de chaque panneau vitré chauffant par rapport à une température T1 mesurée sur le panneau vitré chauffant 2 considéré par le deuxième capteur 32 associé en fonction d’une température T2 de l’air ambiant du local 1.
Plus précisément, la figure 5 représente trois courbes, à savoir une première courbe C1 définissant une valeur maximale de rayonnement, une deuxième courbe C2 une valeur minimale de rayonnement, et une troisième courbe C3 définissant une valeur moyenne de rayonnement correspondant à la valeur de consigne.
La valeur maximale de rayonnement représente la limite entre une zone de confort Z1 pour l’utilisateur et une zone de chaleur Z2 définissant pour l’utilisateur une sensation de radiation provoquant une impression de surchauffe.
La valeur minimale, en revanche, définit la valeur entre laquelle l’utilisateur est dans une zone de confort Z1 ou dans une zone de fraîcheur Z3 définissant une trop faible radiation dans laquelle l’utilisateur à une sensation de froid.
De préférence, la valeur minimale et la valeur maximale rayonnement sont écartées l’une de l’autre d’un écart décroissant à mesure de l’élévation de la température de l’air ambiant dans le local 1.
Plus particulièrement, cela signifie que lorsque l’air ambiant dans le local 1 est froid, la valeur d’écartement entre la valeur maximale et la valeur minimale de rayonnement est plus importante que lorsque la température de l’air ambiant du local 2 est élevée.
Le procédé de chauffage suit avantageusement la zone de confort Z1 de sorte que la consigne de chauffe ne positionne pas l’utilisateur dans une zone d’inconfort c’est-à-dire dans la zone de chaleur Z2 ou la zone de fraîcheur Z3. L’utilisateur n’a alors pas une sensation de « trop froid >> ou au contraire une sensation de « trop chaud >>.
Selon une variante de réalisation non illustrée sur les figures, le panneau vitré chauffant 2 peut être un élément de décoration ne formant pas un ouvrant ou une baie fixe. Cela permet notamment de positionner le panneau vitré chauffant 2 par exemple au centre du local 1 lorsqu’il est de grandes dimensions, pour permettre une chauffe sensiblement uniforme depuis le centre du local 1.
Selon une autre variante de réalisation, seuls certains des panneaux vitrés chauffants 2 sont équipés d’une unité locale de pilotage 4. Cela est particulièrement avantageux lorsqu’une baie vitrée 7 comprend deux vantaux 71, 72, puisqu’une seule unité locale de pilotage 4 peut servir au contrôle du chauffage de chaque panneau vitré chauffant 2 équipant la baie vitrée 7.
Il est cependant préférable que chaque panneau vitré chauffant soit équipé d’un premier capteur 31 pour mesurer sa température à sa surface ou à proximité de sa surface.
La communication avec la centrale de commande 5 est alors simplifiée, tout comme le temps de réponse et de contrôle de la température de chauffe de chaque panneau vitré chauffant 2.
Le système de chauffage et le procédé de chauffage qui viennent d’être décrits permettent à l’utilisateur du local 1 d’obtenir une température confortable indépendamment du fait que le local 1 soit en chauffe ou en maintien de la température.
Autrement dit, lorsque l’utilisateur souhaite augmenter la température de l’air ambiant du local 1 ou la maintenir, les panneaux vitrés chauffants 2 permettent à l’utilisateur de conserver un confort tel qu’il n’ait pas à intervenir et à modifier intempestivement la température de consigne.
En outre, l’utilisation de panneaux vitrés chauffants 2 permet de rendre invisibles ou quasiment les moyens permettant le chauffage de l’air ambiant du local 1 et, en outre, d’offrir à l’utilisateur la jouissance complète de l’espace total du local 1, même pendant sa chauffe.
Par ailleurs, grâce à ce système de chauffage, l’utilisateur peut disposer ses meubles à sa guise. En effet, contrairement aux systèmes de chauffage classiques positionnés sur les murs ou au sol, les panneaux vitrés chauffants du système de chauffage selon l’invention forment les ouvrants ou, à tout le moins, les points d’entrée de lumière dans le local. Dès lors l’utilisateur peut positionner ses meubles contre n’importe quel mur, sans gêner à la bonne qualité de chauffe de l’air ambiant du local.
Par ailleurs, en termes de maintenance, le système de chauffage selon l’invention est aussi simple d’accès qu’un système de convecteurs positionnés sur les murs du local mais relativement plus simple qu’un système de chauffage par le sol qui offre le même avantage pour le positionnement des meubles.

Claims (9)

  1. REVENDICATIONS
    1. Procédé de chauffage d’un local (1) au moyen d’au moins un panneau vitré chauffant (2) susceptible de produire une température de convection et un rayonnement, chaque panneau vitré chauffant (2) étant piloté par une centrale de commande (5), le procédé comprenant les étapes suivantes :
    - acquisition, par la centrale de commande (5), des données d’entrée suivantes :
    - consigne de température à atteindre ;
    - température de l’air ambiant du local (1) ;
    - établissement d’une consigne de chauffe par la centrale de commande (5), à partir des données d’entrée ;
    caractérisé en ce qu’il comprend une sous-étape de mesure d’une température de surface de chaque panneau vitré chauffant (2), et une étape de régulation, par la centrale de commande (5), de la température de surface selon des règles de fonctionnement parmi lesquelles, pour une montée en température du local (1) pour atteindre la température de consigne :
    - la température de convection est supérieure ou égale à la température de consigne, et
    - le rayonnement émis est inférieur ou égal à un pourcentage prédéterminé de la température de consigne.
  2. 2. Procédé de chauffage selon la revendication 1, caractérisé en ce que, pour une montée en température du local (1) pour atteindre la température de consigne, le rayonnement émis est inférieur ou égal à une valeur s’étendant de 110% à 130% de la température de consigne.
  3. 3. Procédé de chauffage selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que, pour une montée en température du local (1) pour atteindre la température de consigne, le rayonnement émis est égal à 120% de la température de consigne.
  4. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que, selon l’étape de régulation, il suit une règle de fonctionnement, pour un maintien en température du local (1) à la température de consigne, dans laquelle :
    - la température de convection est comprise dans la gamme s’étendant de -2°C à +2°C de la température de consigne, et
    - le rayonnement émis est compris dans la gamme s’étendant de 118% à 112% de la température de consigne.
  5. 5. Procédé de chauffage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que, la centrale de commande (1) comprend une étape de routage d’une énergie électrique d’alimentation de chaque panneau vitré chauffant (2), pour alimenter alternativement chaque panneau vitré chauffant (2) en fonction de la consigne de chauffe, lorsque plusieurs panneaux vitrés chauffants (2) sont pilotés simultanément par la centrale de commande (5).
  6. 6. Système de chauffage d’un local (1) comprenant :
    - au moins un panneau vitré chauffant (2) susceptible de produire une température de convection et un rayonnement, le panneau vitré chauffant (2) étant destiné à être raccordé à un réseau électrique et présentant une surface de chauffe destinée à être orientée vers l’intérieur du local (1) à chauffer ;
    - un premier capteur (31) de température destiné à mesurer la température de l’air ambiant du local (1) ;
    - pour chaque panneau vitré chauffant (2), un deuxième capteur (32) de température destiné à mesurer la température de la surface de chauffe du panneau vitré chauffant (2) ;
    - une centrale de commande (5) communiquant avec le premier capteur (31) de température et le ou chaque deuxième capteur (32) de température, la centrale de commande (5) étant configurée pour mettre en oeuvre le procédé de chauffage selon l’une quelconque des revendications précédentes.
  7. 7. Système de chauffage selon la revendication précédente, caractérisé en ce que chaque panneau vitré chauffant (2) comprend également une unité locale de pilotage (4) destinée à communiquer avec la centrale de commande (5).
    5
  8. 8. Système de chauffage selon l'une quelconque des revendications 6 à 7, caractérisé en ce que la communication entre la centrale de commande (5) et chacun du premier capteur (31) de température, de chaque deuxième capteur (32) de température et de chaque unité locale de pilotage (4) du système de chauffage est réalisée par une liaison sans-fil.
  9. 9. Système de chauffage selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que l’un ou chaque panneau vitré chauffant (2) est une vitre séparant l’intérieur du local (1) d’un milieu extérieur.
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